JP4422480B2

JP4422480B2 - 金属体識別装置

Info

Publication number: JP4422480B2
Application number: JP2003523925A
Authority: JP
Inventors: 益男丸山
Original assignee: 株式会社高見沢サイバネティックス
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2022-07-10
Also published as: EP1422493A4; WO2003019105A1; US20040047106A1; JPWO2003019105A1; CN1488065A; EP1422493A1; CN1217152C; DE60236875D1; EP1422493B1

Description

【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、金属体を識別する金属体識別装置に関し、特に、硬貨の識別に用いられるものに関する。
【０００２】
従来から、特に硬貨などの金属体を識別するための金属体識別装置が知られており、その一例が特開平６−８４０４０号公報に記載されている。上記公報に記載された金属体識別装置は、コイルを含んで構成される発振回路を有し、硬貨（金属体）がコイルに対して移動した際にコイルに生じるインピーダンス及びインダクタンスの変化を発振回路の発振周波数及び振幅の変化として検出し、この周波数変化から硬貨の材質を検出すると共に、振幅変化から硬貨の外形や断面積を検出していた。
ところが、外国硬貨の中には、鉄材料に銅メッキを施した硬貨が使用されたものが存在するが、この銅メッキのメッキ厚にはばらつきがある。この銅メッキ厚のばらつきによって硬貨の材質特性であるメッキ厚を含む導電率が大きく変化し、異なる硬貨のパラメータ値と識別すべき硬貨のパラメータ値に重なりが生じてしまい、硬貨を正しく判定できないという問題があった。
また、日本の硬貨の場合には、上記のようなばらつきは比較的少ないが、近年問題視されつつある、外国硬貨を加工することで外形をほぼ同じくした変造硬貨と真正の硬貨（正硬貨）とを識別することが難しい場合があった。すなわち、このような偽造硬貨と正硬貨とを識別するため、正硬貨であると判定するためのパラメータの範囲を狭く設定する必要があるが、そうすると、硬貨の搬送状態、材質、磨耗等によるばらつきによって、正硬貨がそのパラメータの範囲内に入らない場合が生じ、正硬貨の受付率が低下するという問題があった。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明は上記課題を解決し、金属処理表面厚にばらつきのある場合でも金属体を識別することができる金属体識別装置を提供することを目的とする。また、外形がほぼ等しい金属体であっても識別することができる金属体識別装置を提供することをも目的とする。
【０００４】
本発明に係る金属体識別装置は、コイルを含んで構成される発振回路と、識別されるべき金属体が前記コイルに対して移動したときに前記発振回路からの出力を少なくとも２つのパラメータとして抽出する抽出部と、金属体の種類ごとに複数のサンプルについて測定した結果に基づいて、各種類の前記金属体について各サンプルにおけるパラメータ間の相関関係をあらかじめ記憶する相関関係記憶部と、前記抽出部によって抽出された各パラメータが前記相関関係記憶部に記憶されたいずれの相関関係に当てはまるかを判定することによって金属体の種類を識別する金属体識別部と、を備え、前記抽出部によって抽出されるパラメータは、発振振幅変化に関するパラメータと発振周波数変化に関するパラメータであり、前記相関関係記憶部には、それぞれの種類の金属体についての発振振幅変化及び発振周波数変化の相関関係が記憶され、前記相関関係記憶部は、それぞれの種類の金属体について発振振幅変化に対する発振周波数変化を近似する関数を記憶し、前記相関関係記憶部に記憶されたそれぞれの関数に基づいて発振振幅に対する発振周波数の平均増加率を算出し、算出された前記平均増加率と前記抽出部によって抽出された各パラメータとに基づいて、所定の発振振幅における発振周波数の値を相関パラメータとして算出する相関パラメータ算出手段をさらに備え、前記金属体識別部は、前記相関パラメータ算出手段によって算出された相関パラメータが、前記それぞれの関数の前記所定の発振振幅における発振周波数の値を中心としてあらかじめ設定されたそれぞれの閾値のいずれに含まれるかを判定することによって、前記抽出部によって抽出された各パラメータが前記相関関係記憶部に記憶されたいずれの金属体の関数の近傍に存在するかを判定することによって金属体の種類を識別することを特徴とする。
本発明に係る金属体識別装置は、あらかじめ測定された複数の種類の金属体についての各パラメータの相関関係を記憶させ、発振回路から出力された少なくとも２つのパラメータが記憶された相関関係に当てはまるかを判定する。これによって、一のパラメータによって金属体を識別する場合には、それぞれの金属体についてパラメータの存在する範囲に重なりが生じ、正しく金属体を識別できないことがあっても、複数のパラメータの相関関係によって金属体を識別することができる。ここで、「相関関係」とは、金属体の特性によって決まるパラメータ間の関係である。この相関関係は、複数のサンプルから得た同種の金属体のパラメータに基づいて求める。
【０００６】
発振周波数変化に関するパラメータは、主として金属体の材質によって変化する金属体の導電率に依存するパラメータであり、発振振幅変化に関するパラメータは、主として金属体の断面積によって変化するパラメータである。発明者らは、発振周波数変化と発振振幅変化との間には、それぞれの金属体特有の相関関係があることを発見し、この相関関係を利用して金属処理表面厚にばらつきのある金属体を識別することを発明した。
【００１０】
発振振幅変化に対する発振周波数変化をグラフ化すると、それぞれの金属体の種類について、発振振幅変化に対する発振周波数変化を関数によって近似することができる。この相関関係を利用して、識別すべき金属体のパラメータが記憶されたいずれの金属体の相関関係の関数に近いかを判定することによって金属体の種類を識別することができる。なお、パラメータがある関数の近傍に存在するか否かは、例えば、そのパラメータとある関数とのｙ軸方向の距離、又はｘ軸方向の距離を求め、その距離と所定の閾値とを比較することによって判定することができる。
【００１２】
発明者らは、発振振幅変化に対する発振周波数変化の増加率がそれぞれの金属体について大きな違いがないことを発見した。この性質を利用して、抽出された各パラメータの相関関係を表す相関パラメータを新たに設ける。すなわち、抽出された各パラメータによって表される点を通り、かつ、それぞれの相関関数の平均増加率と同じ増加率を有する関数を求める。ここで、「増加率」はマイナスの増加率を含み、発振振幅の増加に伴って発振周波数が減少する場合も本発明の範囲に含まれる。求められた関数の所定の発振振幅における発振周波数の値を相関パラメータとして算出する。そして、算出された相関パラメータが、所定の発振振幅におけるいずれの相関関数の発振周波数の値に近いかを、あらかじめ設定された閾値を利用して判定し、抽出されたパラメータがいずれの相関関数の近傍に存在するかを判定する。このように相関パラメータを利用することによって、抽出されたパラメータがいずれの関数の近傍に存在するかを容易に判定することができる。なお、あらかじめ設定される閾値は、その範囲に重なりがないように設定される。
【００１３】
上記金属識別装置において、金属体は、硬貨であることが好ましい。
【００１４】
上記金属識別装置において、相関関係記憶部は、真正な硬貨として許容される導電率の範囲内で、導電率を変化させた複数の硬貨について測定した発振振幅変化と発振周波数変化との相関関係を記憶し、金属体識別部は、相関関係記憶部に記憶された相関関係に基づいて硬貨の真偽を判定することを特徴としても良い。
【００１５】
発明者らは、同一の硬貨、すなわち外形の等しい硬貨についてその導電率を変化させた場合に、発振周波数と発振振幅との間に相関関係が存在することを発見した。この相関関係を利用することにより、わずかな導電率の相違に基づいて金属体を識別することができ、正硬貨と外形の等しい偽造硬貨とを正確に識別することができる。
【００１６】
本発明に係る金属体識別方法は、金属体の種類ごとに複数のサンプルについて測定した結果に基づいて、各種類の金属体について各サンプルにおけるパラメータ間の相関関係をあらかじめ相関関係記憶部に記憶させる相関関係記憶ステップと、発振回路の一部を構成するコイルに対して識別されるべき金属体が移動したときに前記発振回路からの出力を少なくとも２つのパラメータとして抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップにおいて抽出された各パラメータが前記相関関係記憶部に記憶されたいずれの相関関係に当てはまるかを判定することによって金属体の種類を識別する金属体識別ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る金属体識別方法は、相関関係記憶ステップにおいて、複数の種類の金属体についての各パラメータの相関関係をあらかじめ記憶させ、発振回路から出力された少なくとも２つのパラメータが記憶された相関関係に当てはまるかを判定する。これによって、一のパラメータによって金属体を識別する場合には、それぞれの金属体についてパラメータの存在する範囲に重なりが生じ、正しく金属体を識別できないことがあっても、複数のパラメータの相関関係によって金属体を識別することができる。ここで、「相関関係」とは、金属体の特性によって決まるパラメータ間の関係である。この相関関係は、複数のサンプルから得た同種の金属体のパラメータに基づいて求める。
【００１８】
上記金属体識別方法において、抽出ステップで抽出されるパラメータは、発振振幅変化に関するパラメータと発振周波数変化に関するパラメータであり、相関関係記憶ステップにおいて、それぞれの種類の金属体についての発振振幅変化及び発振周波数変化の相関関係を相関関係記憶部に記憶させ、金属体識別ステップは、抽出ステップにおいて抽出された各パラメータが相関関係記憶部に記憶されたいずれの相関関係に当てはまるかを判定することによって金属体の種類を識別することを特徴としても良い。
【００１９】
発振周波数変化に関するパラメータは、主として金属体の材質によって変化する金属体の導電率に依存するパラメータであり、発振振幅変化に関するパラメータは、主として金属体の断面積によって変化するパラメータである。発明者らは、発振周波数変化と発振振幅変化との間には、それぞれの金属体特有の相関関係があることを発見し、この相関関係を利用して金属処理表面厚にばらつきのある金属体を識別することを発明した。
【００２０】
上記金属体識別方法において、相関関係記憶ステップでは、それぞれの種類の金属体について発振振幅変化に対する発振周波数変化の分布を相関関係記憶部に記憶させ、金属体識別ステップは、抽出ステップにおいて抽出された各パラメータが、相関関係記憶部に記憶されたいずれの金属体の分布に含まれるかを判定することによって金属体の種類を識別することを特徴としても良い。
【００２１】
発振振幅変化に対する発振周波数変化をグラフ化すると、それぞれの金属体の種類についてパラメータの分布する範囲が決まる。この相関関係を利用して、識別すべき金属体のパラメータが、相関関係記憶部に記憶されたいずれの金属体の相関関係の分布に含まれるかを判定することによって金属体の種類を識別することができる。
【００２２】
上記金属体識別方法において、相関関係記憶ステップでは、それぞれの種類の金属体について発振振幅変化に対する発振周波数変化を近似する関数を相関関係記憶部に記憶させ、金属体識別ステップは、抽出ステップにおいて抽出された各パラメータが、相関関係記憶部に記憶されたいずれの金属体の関数の近傍に存在するかを判定することによって金属体の種類を識別することを特徴としても良い。
【００２３】
発振振幅変化に対する発振周波数変化をグラフ化すると、それぞれの金属体の種類について、発振振幅変化に対する発振周波数変化を関数によって近似することができる。この相関関係を利用して、識別すべき金属体のパラメータが記憶されたいずれの金属体の相関関係の関数に近いかを判定することによって金属体の種類を識別することができる。なお、パラメータがある関数の近傍に存在するか否かは、例えば、そのパラメータとある関数とのｙ軸方向の距離、又はｘ軸方向の距離を求め、その距離と所定の閾値とを比較することによって判定することができる。
【００２４】
上記金属体識別方法は、相関関係記憶部に記憶されたそれぞれの関数に基づいて発振振幅に対する発振周波数の平均増加率を算出し、算出された平均増加率と抽出ステップにおいて抽出された各パラメータとに基づいて、所定の発振振幅における発振周波数の値を相関パラメータとして算出する相関パラメータ算出ステップをさらに備え、金属体識別ステップは、相関パラメータ算出ステップにおいて算出された相関パラメータが、それぞれの関数の所定の発振振幅における発振周波数の値を中心としてあらかじめ設定されたそれぞれの閾値のいずれに含まれるかを判定することによって、抽出ステップにおいて抽出された各パラメータが相関関係記憶部に記憶されたいずれの金属体の関数の近傍に存在するかを判定することを特徴としても良い。
【００２５】
発明者らは、発振振幅変化に対する発振周波数変化の増加率がそれぞれの金属体について大きな違いがないことを発見した。この性質を利用して、抽出された各パラメータの相関関係を表す相関パラメータを新たに設ける。すなわち、抽出された各パラメータによって表される点を通り、かつ、それぞれの相関関数の平均増加率と同じ増加率を有する関数を求める。ここで、「増加率」はマイナスの増加率を含み、発振振幅の増加に伴って発振周波数が減少する場合も本発明の範囲に含まれる。求められた関数の所定の発振振幅における発振周波数の値を相関パラメータとして算出する。そして、算出された相関パラメータが、所定の発振振幅におけるいずれの相関関数の発振周波数の値に近いかを、あらかじめ設定された閾値を利用して判定し、抽出されたパラメータがいずれの相関関数の近傍に存在するかを判定する。このように相関パラメータを利用することによって、抽出されたパラメータがいずれの関数の近傍に存在するかを容易に判定することができる。なお、あらかじめ設定される閾値は、その範囲に重なりがないように設定される。
【００２６】
上記金属体識別方法において、金属体は、硬貨であることが好ましい。
【００２７】
上記金属体識別方法において、相関関係記憶ステップは、真正な硬貨として許容される導電率の範囲内で、導電率を変化させた複数の硬貨について測定した発振振幅変化と発振周波数変化との相関関係を相関関係記憶部に記憶させ、金属体識別ステップは、相関関係記憶部に記憶された相関関係に基づいて硬貨の真偽を判定することを特徴としても良い。
発明者らは、同一の硬貨、すなわち外形の等しい硬貨についてその導電率を変化させた場合に、発振周波数と発振振幅との間に相関関係が存在することを発見した。この相関関係を利用することにより、わずかな導電率の相違に基づいて金属体を識別することができ、正硬貨と外形の等しい偽造硬貨とを正確に識別することができる。
【発明の実施の形態】
【００２８】
以下、図面と共に本発明に係る金属体識別装置の好適な実施形態について詳細に説明する。以下に説明する実施形態では、硬貨（金属体）を識別する硬貨識別装置を例として説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２９】
図１は、実施形態に係る硬貨識別装置１０の構成を示すブロック図である。硬貨識別装置１０は、コイル２１を含む発振回路２０と、発振回路２０の出力から２つのパラメータを抽出する抽出部３０と、各パラメータについてあらかじめ測定された測定結果に基づいて各パラメータの相関関係を各硬貨ごとに記憶した相関関係記憶部４０と、抽出部３０によって抽出されたパラメータに基づいて相関関係記憶部４０を参照して硬貨の種類を識別する硬貨識別部５０と、を有する。また、識別すべき硬貨（以下、「被識別硬貨」という）について抽出された２つのパラメータに基づいて、相関パラメータを算出する相関パラメータ算出手段５１をさらに有する。
【００３０】
発振回路２０は、コイル２１の他、コンデンサや抵抗等により構成される回路２２を有する。被識別硬貨がコイル２１の中空内を通るように、硬貨が通過する軌道をガイドする硬貨ガイド手段を有することとしても良い。図２を参照して、硬貨ガイド手段の一例を説明する。図２に示す硬貨ガイド手段６１は、硬貨を通過させる中空孔６１ａを有し、プラスチック等で成型された筒体である。筒体の外側には、所定間隔を隔てて略平行に一体形成された一対のフランジ６２を有することとしてもよい。コイル２１は、筒体の外側壁に絶縁被覆された比較的細い銅線を巻装することによって形成され、銅線の両端は外部に延びている。ここで、中空孔６１ａの形状は被識別硬貨の径方向の断面ＡＲ（図２中、斜線で示す）より若干大きい相似形に設計されている。
【００３１】
図１に戻って、抽出部３０は、発振回路２０に接続された周波数検出回路３２と検波回路３１とによって構成され、発振回路２０からの出力を２つのパラメータとして抽出する。検波回路３１は、硬貨がコイル２１に対して移動した際の発振振幅変化をパラメータとして抽出し（以下、このパラメータを「第１パラメータ」という）、周波数検出回路３２は、硬貨がコイル２１に対して移動した際の周波数変化をパラメータとして抽出する（以下、このパラメータを「第２パラメータ」という）。
【００３２】
第１パラメータは、端子に現れる信号の包絡線を検波し、この包絡線信号の振幅変化がパラメータとして抽出される。また、第２パラメータは次のようにして抽出される。まず、端子に現れる信号の発振周波数を検出し、発振周波数の逆数である周期をＣＰＵカウンタなどの高速波によって計測する。そして、その最高値をパラメータとして抽出する。なお、ここでは、計測された最高値を第２パラメータとしているが、最小値を第２パラメータとしてもよい。
【００３３】
図３Ａ〜図３Ｄを参照して、端子に現れる信号と、各パラメータの関係について説明する。なお、図３Ａ〜図３Ｄは、図３Ａに示すように、硬貨識別装置１０のコイル２１の中空内を硬貨が矢印Ａに沿って貫通する場合に、発振回路２０に発生する信号Ｓ１（図３Ｂ）と、出力端子に出力される信号ＳＬ（図３Ｃ）及び出力端子に出力される信号Ｄｆ（図３Ｄ）が変化することを示す。
【００３４】
ある時点ｔ１以前のように硬貨がコイル２１から離れているときは、磁力線の影響を受けないので、コイル２１にインダクタンス及びインピーダンスの変化の無い状態で、一定周波数及び振幅の信号Ｓ１が発生する。従って、検波回路３１から出力される信号ＳＬは一定振幅のままとなり、同様に、周波数検出回路３２の出力信号は一定周波数の矩形信号となって現れる。
【００３５】
そして、ある時点ｔ２に示すように、硬貨の先端部分がコイル２１の中空孔６１ａに挿入されると、磁力線の影響によってその先端部分にうず電流が発生し、同時にコイル２１のインダクタンス及びインピーダンスが変化して、信号の周波数及び振幅が変化する。特に、周波数の変化は金属体の導電率に影響され、振幅は硬貨の先端部分とコイル２１の重なり部分の断面積に影響される特性がある。
【００３６】
更に、硬貨がコイル２１の中空孔６１ａに進入していくと、うず電流の発生も次第に大きくなっていく。そして、この信号の変化に応じて出力信号の振幅も減少していき、出力信号の周波数も変化していく。そして、時点ｔ３から時点ｔ５に示すように、硬貨がコイル２１から離れていくと信号の周波数及び振幅も次第に元に戻るように変化し、硬貨がコイル２１から完全に離れると、信号は元の周波数及び振幅（例えば時点ｔ１の周波数及び振幅）に復帰する。
【００３７】
相関関係記憶部４０は、それぞれの硬貨ごとに複数のサンプルについてあらかじめ測定した結果に基づき、それぞれの硬貨についての前記各パラメータの相関関係を相関関係式４１として記憶する。ここで、図４Ａ〜図４Ｃを参照しながら、相関関係式４１について説明する。図４Ａは、硬貨Ａ及び硬貨Ｂについての第１パラメータの分布図、図４Ｂは、硬貨Ａ及び硬貨Ｂについての第２パラメータの分布図である。これに対して図４Ｃは、第１パラメータに対する第２パラメータの値をグラフ化したものであり、第１パラメータと第２パラメータの相関関係を示している。相関関係式４１は、図４Ｃに示すグラフに基づいて導出される関係式であり、それぞれのパラメータ分布を１次式で近似して相関関係式４１を求めている。なお、ここでは、相関関係式４１はパラメータ分布を１次式で近似することにより求めているが、２次以上の多項式によって近似することとしても良い。
【００３８】
硬貨識別部５０は、抽出部３０によって抽出された２つのパラメータと、相関関係記憶部４０に記憶された相関関係とに基づいて硬貨の種類を識別する機能を有する。ここで、硬貨識別部５０が、相関関係記憶部４０に記憶された相関関係式４１に基づいて硬貨を識別することを支援する相関パラメータ算出手段５１について説明する。
【００３９】
相関パラメータ算出手段５１は、被識別硬貨のパラメータが、相関関係記憶部４０に記憶されたいずれの相関関係に当てはまるかを判定するために、第１パラメータ及び第２パラメータから相関パラメータを求める機能を有する。相関パラメータ算出手段５１は、それぞれの硬貨における各パラメータの相関関係が図４Ｃに示すようにほぼ同じ傾きを有する（第１パラメータに対する第２パラメータの増加率がほぼ同じ）ことを利用して相関パラメータを算出している。具体的には、まず、各相関関係式から、相関関係式の平均の傾きを求める。この平均の傾きが各相関関係式を代表する傾きを示す。そして、被識別硬貨のパラメータと平均の傾きとから、被識別硬貨のパラメータを通り、かつ平均の傾きを有する１次式を求め、その１次式の第２パラメータの切片を相関パラメータとして算出する。相関パラメータ算出手段５１は、また、各硬貨が当該硬貨として判定されるための相関パラメータの識別許容範囲を設定する。具体的には、各硬貨の相関関係式の第２パラメータの切片の値を求め、その値を中心とする所定の範囲を識別許容範囲として設定する。図５からわかるように、それぞれの硬貨の識別許容範囲は各硬貨について重ならないように設定されるため、各硬貨を正確に識別することができる。なお、ここでは、相関パラメータを算出する相関パラメータ算出手段５１を硬貨識別部５０とは別に有することとしているが、硬貨識別部５０が相関パラメータを算出する機能を有することとしても良い。
【００４０】
硬貨識別部５０は、相関パラメータ算出手段５１によって算出された相関パラメータが、いずれの硬貨の相関パラメータの範囲に含まれるかを判定することによって硬貨を識別する機能を有する。なお、本実施形態においては、相関パラメータ算出手段５１によって相関パラメータを算出し、被識別硬貨のパラメータがいずれの硬貨のパラメータに含まれるかを判定しているが、硬貨識別部５０は、例えば、識別硬貨のパラメータと相関関係式４１の距離を算出するなどの他の方法によって硬貨を識別することとしても良い。
【００４１】
次に、本実施形態に係る硬貨識別装置１０の動作について説明し、併せて、本発明の硬貨（金属体）識別方法について説明する。図６は、硬貨識別装置１０の動作を示すフローチャートである。
【００４２】
まず、硬貨識別装置１０の相関関係記憶部４０にそれぞれの硬貨について第１パラメータ及び第２パラメータの相関関係を記憶させる（Ｓ１０）。それぞれの種類の硬貨について第１パラメータ及び第２パラメータの測定を行い、相当数のサンプルを取得する。そして、そのサンプルに基づいて第１パラメータと第２パラメータの相関関係を示す１次式を相関関係式４１として求め、相関関係記憶部４０に記憶させる。このステップは硬貨の識別を行うために各硬貨の情報を硬貨識別装置１０に登録する準備ステップである。また、このステップにおいて、それぞれの硬貨として識別される相関パラメータの範囲を設定する。具体的には、各相関関係式４１の第２パラメータの切片を求め、その切片の値を含む所定幅を識別許容範囲として設定する。
【００４３】
次に、被識別硬貨をコイル２１の中空内を通過させ、発振振幅の変化及び発振周波数の変化から第１パラメータ及び第２パラメータを抽出する（Ｓ１２）。
【００４４】
続いて、抽出された第１パラメータ及び第２パラメータに基づいて、相関パラメータ算出手段５１は相関パラメータを算出する（Ｓ１４）。具体的には、まず、各硬貨の相関関係式４１の平均の傾きを求める。次に、第１パラメータ及び第２パラメータによって決定される点を通り、かつ平均の傾きを有する１次式を求める。そして、その１次式の第２パラメータの切片を相関パラメータとして算出する。
【００４５】
次に、相関パラメータがいずれの硬貨の識別許容範囲に含まれるかを判定することによって、硬貨の種類を識別する（Ｓ１６）。
【００４６】
本実施形態における硬貨識別装置１０では、硬貨がコイル２１を通過する際に発振回路２０に生じる発振振幅変化を第１パラメータ、発振周波数変化を第２パラメータとして抽出し、それぞれのパラメータの相関関係に基づいて硬貨を識別することによって、正確に硬貨の識別を行うことができる。図４Ａ、図４Ｂを参照すると、第１パラメータ又は第２パラメータのそれぞれは、単独では硬貨のパラメータの存在する範囲に重なりが生じる場合があったが、２つのパラメータの相関関係から硬貨を識別することによって、そのような不都合を回避できる（図５参照）。
【００４７】
また、本実施形態における硬貨識別装置１０は相関パラメータ算出手段５１を有し、第１パラメータ及び第２パラメータに基づいて相関パラメータを求めているので、硬貨識別部５０は相関パラメータに基づいて、識別硬貨の２つのパラメータがいずれの相関関係式４１の近傍に存在するかを容易に判定することができる。
【００４８】
本実施形態の硬貨識別方法は、上述の硬貨識別装置１０と同様に、２つのパラメータの相関関係に基づいて、正確に硬貨を識別することができる。
【００４９】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る硬貨識別装置は、第１実施形態に係る硬貨識別装置１０と基本的な構成は同一であるが、相関関係記憶部に記憶されたデータが異なる。
【００５０】
第２実施形態に係る硬貨識別装置の相関関係記憶部に記憶されたデータは、一の種類の硬貨について、正硬貨として判定されるために許容される導電率の範囲内で導電率を変化させて測定した結果に基づく２つのパラメータの相関関係である。硬貨の導電率は硬貨の材質に依存して変化するが、外国硬貨を変造した偽硬貨などは導電率が異なるものの、導電率の相違だけで判定することが困難な場合があった。図７Ａは導電率をわずかに変化させた硬貨についての第１パラメータの分布図、図７Ｂは第２パラメータの分布図、図７Ｃは相関関係を示す図、図７Ｄは相関パラメータによる識別許容範囲を示す図である。図７Ａ及び図７Ｂに示されるように、第１パラメータ及び第２パラメータの分布には重なりの部分が生じており、それぞれのパラメータ単独では、硬貨の真偽を正確に判定することができない。図７Ｃに示されるように、第１パラメータ及び第２パラメータの相関関係をみると、第１実施形態に係る硬貨識別装置とは異なる相関関係があることが分かる。この相関関係を利用して、硬貨の真偽を識別することができる。なお、図７Ａ〜図７Ｄでは、正硬貨である硬貨Ｄの他に比較例として導電率の異なる硬貨Ｃ及び硬貨Ｅのデータを併せて示しているが、第２実施形態に係る硬貨識別装置において相関関係記憶部に記憶される相関関係のデータは、硬貨Ｄが正硬貨として識別されるための相関パラメータの範囲に関するデータである。
【００５１】
第２実施形態に係る硬貨識別装置の動作は、第１実施形態に係る硬貨識別装置の動作と基本的に同一である。
【００５２】
第２実施形態に係る硬貨識別装置は、外形が同じで導電率をわずかに変化させて測定したパラメータの相関関係を相関関係記憶部に記憶させ、この相関関係に基づいて硬貨を（特に真偽について）識別することとしている。このように、外形の同じ硬貨の相関関係を記憶させておくことにより、硬貨の導電率の変化に伴う相関関係の変化がよりクローズアップされ、新たな相関関係を見出すことができる。これにより、わずかに材質の異なる偽硬貨を正確に識別することができる。
【００５３】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００５４】
上記実施形態においては、硬貨識別装置を例として説明しているが、硬貨以外の金属体を識別する金属体識別装置として構成することが可能である。
【００５５】
また上記実施形態においては、相関関係式を用いることによって識別されるべき硬貨のパラメータがいずれの硬貨の相関関係式の近傍に存在するかを判定しているが、必ずしも相関関係式による必要はなく、識別されるべき硬貨のパラメータが、あらかじめ測定された硬貨の相関関係の分布に含まれるか否かを判定することとしてもよい。
【００５６】
上記実施形態では、硬貨がコイルに対して移動する際に発振回路に生じる発振振幅と発振周波数の変化をそれぞれ第１パラメータ及び第２パラメータとして抽出しているが、これら以外の要素をパラメータとして用いることとしてもよい。例えば、硬貨の直径を計測してパラメータの一つとすることもできる。
【発明の効果】
【００５７】
本発明によれば、あらかじめ測定されたそれぞれの金属についての各パラメータの相関関係を記憶させ、発振回路から出力された少なくとも２つのパラメータが記憶されたいずれの相関関係に当てはまるかを判定することによって、一のパラメータで金属体を識別する場合には、それぞれの金属体についてパラメータの存在する範囲に重なりが生じ、正しく金属体を識別できないことがあっても、複数のパラメータの相関関係によって金属体の種類を識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、硬貨識別装置の構成を示すブロック図である
【図２】図２は、硬貨ガイド手段を説明する斜視図である。
【図３】図３Ａは、硬貨がコイルを通過する様子を示す図である。図３Ｂは、発振回路２０に発生する信号Ｓ１を示す図である。図３Ｃは、出力端子に出力される信号ＳＬを示す図である。図３Ｄは、出力端子に出力される信号Ｄｆを示す図である。
【図４】図４Ａは、硬貨Ａ及び硬貨Ｂについての第１パラメータの分布図である。図４Ｂは、硬貨Ａ及び硬貨Ｂについての第２パラメータの分布図である。図４Ｃは、第１パラメータに対する第２パラメータの値をグラフ化した図である。
【図５】図５は、相関パラメータによる各硬貨の識別許容範囲を示す図である
【図６】図６は、硬貨識別装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７Ａは、導電率をわずかに変化させた硬貨についての第１パラメータの分布図である。図７Ｂは、導電率をわずかに変化させた硬貨についての第２パラメータの分布図である。図７Ｃは、第１パラメータと第２パラメータとの相関関係を示す図である。図７Ｄは、相関パラメータによる識別許容範囲を示す図である。

Claims

コイルを含んで構成される発振回路と、
識別されるべき金属体が前記コイルに対して移動したときに前記発振回路からの出力を少なくとも２つのパラメータとして抽出する抽出部と、
金属体の種類ごとに複数のサンプルについて測定した結果に基づいて、各種類の前記金属体について各サンプルにおけるパラメータ間の相関関係をあらかじめ記憶する相関関係記憶部と、
前記抽出部によって抽出された各パラメータが前記相関関係記憶部に記憶されたいずれの相関関係に当てはまるかを判定することによって金属体の種類を識別する金属体識別部と、を備え、
前記抽出部によって抽出されるパラメータは、発振振幅変化に関するパラメータと発振周波数変化に関するパラメータであり、
前記相関関係記憶部には、それぞれの種類の金属体についての発振振幅変化及び発振周波数変化の相関関係が記憶され、
前記相関関係記憶部は、それぞれの種類の金属体について発振振幅変化に対する発振周波数変化を近似する関数を記憶し、
前記相関関係記憶部に記憶されたそれぞれの関数に基づいて発振振幅に対する発振周波数の平均増加率を算出し、算出された前記平均増加率と前記抽出部によって抽出された各パラメータとに基づいて、所定の発振振幅における発振周波数の値を相関パラメータとして算出する相関パラメータ算出手段をさらに備え、
前記金属体識別部は、前記相関パラメータ算出手段によって算出された相関パラメータが、前記それぞれの関数の前記所定の発振振幅における発振周波数の値を中心としてあらかじめ設定されたそれぞれの閾値のいずれに含まれるかを判定することによって、前記抽出部によって抽出された各パラメータが前記相関関係記憶部に記憶されたいずれの金属体の関数の近傍に存在するかを判定することによって金属体の種類を識別することを特徴とする金属体識別装置。
前記金属体は、硬貨であることを特徴とする請求項１に記載の金属体識別装置。
前記相関関係記憶部は、真正な硬貨として許容される導電率の範囲内で、導電率を変化させた複数の硬貨について測定した発振振幅変化と発振周波数変化との相関関係を記憶し、
前記金属体識別部は、前記相関関係記憶部に記憶された相関関係に基づいて硬貨の真偽を判定することを特徴とする請求項２に記載の金属体識別装置